Фамилия Тартмина — редкая и неоднозначная по своему происхождению. В первую очередь бросается в глаза её нетипичное для русских фамилий окончание. Это не классическая форма на -ов/-ев, -ин или -ский, а окончание -ина, которое характерно для женского варианта фамилий на -ин. Если перед нами именно русская фамилия, то её мужской вариант — Тартмин, а женский — Тартмина. Но сама основа «Тартм-» ставит вопрос: откуда она взялась?

Здесь возможны две основные версии, и обе они не лежат на поверхности. Первая — финно-угорское влияние. На севере и северо-западе России (Карелия, Архангельская область, Вологодчина) фамилии с похожей фонетикой встречаются чаще. Корень «тарт» может восходить к карельскому или вепсскому слову «tarttu» — «смола», «липкий», или к «tarttua» — «прилипать», «цепляться». В таком случае прозвище Тартма (или Тартмин) могли дать человеку, который занимался смолокурением, или же — в переносном смысле — навязчивому, «прилипчивому» человеку. Суффикс -мин в этом случае — не типичный русский патронимический суффикс, а скорее результат русификации финского окончания, характерного для прибалтийско-финских фамилий (сравните с фамилиями Кюмин, Лямин).

Вторая версия — искусственное или канцелярское происхождение. В XIX веке при переписи населения или в семинариях фамилии нередко искажались до неузнаваемости. Тартмина могла возникнуть из более понятной фамилии, например, Тартаковский или Тартачный (от «торта» — вид пирога, или от названия города Тарту). Но более вероятно, что фамилия связана с глаголом «тортнуть» (диалектное «ударить», «толкнуть») или «тортать» («дергать», «теребить»). В этом случае прозвище Торта получил бы человек с резкими, порывистыми движениями. А форма Тартмина — это результат аканья (произношения «о» как «а») и последующей замены суффикса.

С географической точки зрения, фамилия Тартмина редка и не привязана к какому-то одному крупному региону. Единичные носители встречаются в центральной России и на Урале, что скорее говорит о случайном расселении в XX веке, а не о древнем родовом гнезде. Сословная принадлежность предков неясна: фамилия не дворянская и не купеческая, скорее всего, её носили крестьяне или мещане, получившие фамилию при освобождении от крепостной зависимости или при переезде. Учитывая редкость и неочевидность корня, наиболее правдоподобна версия о финно-угорской основе, связанной со смолокурением или вязкостью.